基于运算放大器的恒流源和恒压源
向阳花开3331
2021年03月17日 23:20
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首先看看如何通俗易懂的理解运算放大器?

这是运算放大器的原理图

运算放大器

运算放大器(Operational Amplifier)是一种差分放大器,具有高输入电阻、低输出电阻、高开放增益(开环增益),并具有可放大+输入引脚与-输入引脚间的电压差的功能。 每个电路由正侧电源引脚、负侧电源引脚、+输入引脚、-输入引脚、输出引脚等5个引脚构成。

恒流源

然后我们现在来看看恒流源的原理图

恒流源原理

仿真图

在运算放大器的+处,我们施加一个电压

我们可以这样理解,+比-电压高,经过运算放大器的增益,out处就输出一个高电平,

功率管我们选用N沟道mos管,或者是达林顿管,在控制端输入高电平,就导通。

我们把运算放大器OUT和MOS的控制端连接起来,达到控制。

随着OUT输出高电平,MOS导通,此时采样电阻上,根据欧姆定律

会出现电压上升。

而采样电阻上的电压,又接入了运算放大器的-处,

那么,当运算放大器的-处比+处高时,OUT就输出低电平了。MOS就关闭,

然后,采样电阻电压又下降,远算放大器OUT又输出高电平,MOS导通。

如此往复,就实现了恒流功能。

这里我们用的采样电阻是1R,

所以输出电流和我们输入电压是1:1的

思考一下,如果用0.1R呢?

电压输入1V,需要流过多少A电流,-处的电压才会和输入相等呢?

答案是10A,

则比例就变为了1比10

看完恒流源,我们再看运放组成的恒压源,就变得简单了。

恒压源

原理图

恒压源

我们可以发现原理图只有反馈部分不一样。

我们也是在+处给输入电压,

引起MOS导通,R2和R3中间点电压上升,

那么何时关闭MOS呢?

也就是中间点电压和输入电压相等时,就关闭MOS管。

周而复始。

我们可以通过计算,得到